позитивною характеристикою анізотропії менші ступені деформації в порівнянні з ізотропним матеріалом [2]. З метою досягнення високих ступенів деформацій необхідно прагнути до зменшення коефіцієнта тертя матрицею і матеріалом, і збільшення коефіцієнта тертя пуансоном і матеріалом, при цьому кут матриці вибирати в межах 15 ... 25 °.
.2 Основні припущення і співвідношення
Розглядається процес витяжки з утонением стінки при сталому перебігу початково - анізотропного, анізотропно зміцнюється матюкала через конічну матрицю з кутом конусності і коефіцієнтом утонения. Тут і - товщина заготівки і напівфабрикату відповідно.
Як осей координат приймаємо головні осі анізотропії, одна з яких збігається з умовно головним напрямком осьового напруги (з твірною пуансона) [5].
Передбачається, що процес витяжки з утонением стінки протікає в умовах плоскої деформації. На контактних кордонах реалізується закон тертя Кулона.
Величини осьового і контактного напруг у вогнищі пластичної деформації визначаються шляхом спільного вирішення наближеного рівняння рівноваги для елемента вогнища пластичної деформації (малюнок 4, а).
(3)
і наближеного умови плинності
(4)
де С - характеристика анізотропії в умовах плоскої деформації, яка пов'язана з параметрами анізотропії F, G, H, M виразом
(5)
де; і - коефіцієнти на контактних поверхнях пуансона і матриці;- Опір пластичної деформації при зсуві в площині;- Кут між першим умовно головним напругою і віссю анізотропії.
Малюнок 4 - Схема процесу витяжки з утонением стінки:
а) напружений стан; б) кінематика течії матеріалу
.3 Силові параметри процесу
Силові параметри процесу витяжки з утонением стінки досліджувалися залежно від величини ступеня, кута конусності матриці ° і умов тертя на інструменті.
Знаходилися відносні величини осьового напруження в стінці і відносні величини питомої зусилля процесу
Введено наступні позначення: діаметр виробу по середині поверхні;- Умовний межа плинності на зрушення в площині.
На малюнку 6 наведено залежності зміни від кута конусності матриці для сплаву АМГ2М при
Малюнок 5 - Зміна від кута конусності матриці для сплаву АМГ2М при
На цих графіках суцільними лініями показані відносні величини питомої зусилля, обчислені за четирехпараметріческой моделі анізотропного зміцнення, штриховими - по однопараметричній моделі, штрих-пунктирною - по моделі ізотропного зміцнення. Аналіз графіків і результатів розрахунку показує, що зі збільшенням ступеня деформації відносні величини питомої зусилля і осьового напруги зростають. Інтенсивність росту тим вище, чим більше ступінь деформації.
Зі збільшенням кута конусності матриці величина осьового напруги різко зростає.
Виявлено існування оптимальних кутів конусності матриці за величиною відносного питомої зусилля, які знаходяться діапазоні °. Величина різко падає зі збільшенням оптимальних значень кута конусності матриці, з подальшим зростанням інтенсивність зростання відносного зусилля стає більш плавним. Величина оптимальних кутів конусності матриці із зростанням ступенів деформації зміщується в бік великих кутів [5].
Таким чином, аналіз процесу витяжки з утонением стінки матеріалу з анізотропним зміцненням показав, що в ряді випадків цей фактор робить істотний вплив на силові режими обробки.
.4 Граничні ступеня деформації при витяжці з утонением
Граничні ступеня деформації при витяжці з утонением стінки істотно залежать від умов тертя на інструменті, геометрії інструменту, механічних властивостей матеріалу. На ці величини мають істотний вплив характеристики анізотропії заготовки і здатність матеріалу до зміцнення [5].
Зміна умов тертя на контактній поверхні пуансона суттєво впливає на граничний коефіцієнт утонения. Зі збільшенням коефіцієнта тертя на пуансоні знижується граничне значення коефіцієнта утонения. Цей ефект виявляється більше на малих кутах конусності матриці. При великих значеннях кутів матриці збільшення коефіцієнта тертя на пуансоні в 3 рази в порівнянні з коефіцієнтом а матриці не приводить до істотної зміни граничного коефіцієнта утонения.
Таким чином, облік анізотропного зміцнення матеріалу в ряді випадків може суттєво впливати на величини граничних коефіцієнтів утонения процесу витяжки з утонением стінки.
3. Умова пластичності
Пружне рівновагу тіла можливо при різних співвідношеннях і величинах навантажень. Пластичне ж рівновагу можливо тільки при цілком певних навантаженнях. Так, можна вважати, що при лінійному розтяг...
